WANs y Routers

Fundamentos de WANsFundamentos de WANs

Toda aquella red que cubre una extensa área geográfica, requiere atravesar rutas de acceso público, y parcialmente utiliza circuitos proporcionados por una entidad proveedora de servicios de telecomunicación.

Generalmente transportan varios tipos de tráfico como voz, datos y vídeo.

Tradicionalmente las WAN se han desarrollado usando una de las dos tecnologías siguiente: CONMUTACIÓN DE CIRCUITOS y CONMUTACIÓN DE PAQUETES.

Funcionan en las tres capas inferiores del Modelo OSI (Física, Enlace de Datos y Red).

Principales Características de las WANsPrincipales Características de las WANs

Conectan dispositivos que están separados por áreas geográficas extensas.

Utilizan los servicios de proveedores de telecomunicaciones tales como las empresas operativas Telmex, Axtel, Alestra, Telnor, etc.

Usan conexiones seriales de diversos tipos para acceder al ancho de banda a través de áreas geográficas extensas.

Dispositivos de WANsDispositivos de WANs–ROUTERS: ofrecen varios servicios, entre ellos el internetworking y los puertos de interfaz WAN.–MODEMS: incluyen servicios de interfaz de grado de voz; unidades de servicio de canal/unidades de servicio de datos (CSU/DSU) que realizan la interfaz con los servicios T1/E1; y los Adaptadores de terminal/Terminación de red 1 (TA/NT1) que realizan la interfaz con los servicios de Red digital de servicios integrados (RDSI).–Servidores de Comunicaciones: concentran las comunicaciones de usuarios de acceso telefónico entrante y saliente.

Estándares de WANsEstándares de WANs

Son definidos y administrados por una serie de autoridades reconocidas, tales como las siguientes: –Sector de Normalización de las Telecomunicaciones de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT-T), antiguamente denominado Comité Consultivo Internacional Telegráfico y Telefónico (CCITT) –Organización Internacional de Normalización (ISO) –Fuerza de Tareas de Ingeniería de Internet (IETF) –Asociación de Industrias Electrónicas (EIA) –Asociación de Industrias de Telecomunicaciones (TIA).

Estándares de la Capa Física Estándares de la Capa Física –Los protocolos de la capa física de las WAN describen cómo suministrar conexiones eléctricas, mecánicas, operacionales y funcionales para los servicios WAN. –Estos servicios a menudo se obtienen de proveedores de servicios WAN .–La capa física de las WAN describe la interfaz entre el equipo terminal de datos (DTE) y el equipo de terminación de circuito de datos (DCE). Normalmente el DCE es el proveedor del servicio, mientras que el DTE es el dispositivo conectado. –Los servicios ofrecidos al DTE están disponibles a través de un módem o CSU/DSU.

DTE DCE

Estándares de la Capa Física Estándares de la Capa Física

–EIA/TIA -232 –EIA/TIA -449 –V.24 –V.35 –X.21 –G.703

DTE DCE

–EIA-530 –RDSI –T1, T3, E1 y E3 –xDSL –SONET (OC-3, OC-12, OC-48, OC-192)

Estándares de la Capa Física Estándares de la Capa Física G.703: Especificación mecánica y eléctrica de UIT-T para

conexiones entre el equipo de la compañía telefónica y el DTE que utiliza conectores BNC (British Naval Conector) y que opera a velocidades de datos E1.

EIA-530: Dos implementaciones eléctricas de EIA/TIA-449: RS-422 (para transmisión balanceada) y RS-423 (para transmisión no balanceada).

X.21: Estándar de UIT-T para la comunicación serial a través de líneas digitales síncronas. El protocolo X.21 se utiliza principalmente en Europa y Japón.

V.35: Estándar de UIT-T que describe un protocolo de la capa física, síncrono, que se utiliza para las comunicaciones entre un dispositivo de acceso de red y una red de paquetes. V.35 es el estándar de uso más generalizado los Estados Unidos y en Europa, y se recomienda para velocidades de hasta 48 kbps.

V.24: Estándar de UIT-T para una interfaz de la capa física entre el DTE y el DCE.

Estándares de la Capa Física Estándares de la Capa Física

EIA/TIA-449: Interfaz de la capa física de uso generalizado, desarrollada por EIA y TIA. Esencialmente, es una versión más veloz (hasta 2 Mbps) de EIA/TIA-232, que admite tendidos de cable más extensos.

EIA/TIA-232: Estándar de la interfaz de la capa física, desarrollado por EIA y TIA, que soporta circuitos no balanceados a velocidades de señal de hasta 64 kbps. Se asemeja bastante a la especificación V.24. Su antiguo nombre era RS-232. Este estándar se utiliza desde hace varios años.

EIA/TIA-612/613: Estándar que describe la Interfaz serial de alta velocidad (HSSI), que suministra acceso a servicios a velocidades de T3 (45 Mbps), E3 (34 Mbps) y red óptica síncrona (SONET) STS-1 (51,84 Mbps). La velocidad real de la interfaz depende de la DSU externa y del tipo de servicio al que está conectada.

Estándares de la Capa Enlace de Datos Estándares de la Capa Enlace de Datos

–Describen cómo se transportan las tramas entre sistemas a través de un solo enlace de datos.– Incluyen protocolos diseñados para operar a través de servicios dedicados, de conmutación, punto a punto, multipunto y multiacceso.–Ejemplos: HDLC, PPP, LAPD, LAPB, Frame Relay, ATM, SDLC, X.25, SLIP, LAPF, entre otros.

Actividad. Conexión de WANActividad. Conexión de WAN

Hay dos LANs. Cada una en un sitio geográfico diferente.Interconectar las LANs a través de los dos routers. Acomodar los íconos en las casillas correspondientes.

RouterRouter

En sus componentes son similares a una computadora; sin embargo está diseñado para propósitos específicos: Comunicaciones.

Requieren de Sistema Operativo para administrar sus dispositivos.

Necesitan Archivos de Configuración para controlar el tráfico que entra y sale por las interfaces.

Utilizan los Protocolos de Enrutamiento (RIP, EIGRP, OSPF, BGP…) para anunciar las Tablas de Enrutamiento (IP Routing Table) que les permita tomar decisiones de la mejor ruta para los paquetes.

Componentes de un RouterComponentes de un Router

RAM = DRAMAlmacena las tablas de enrutamiento. Guarda el caché ARP. Guarda el caché de conmutación rápida. Crea el buffer de los paquetes (RAM compartida). Mantiene las colas de espera de los paquetes. Brinda una memoria temporal para el archivo de

configuración del router mientras está encendido. Pierde el contenido cuando se apaga o reinicia el router.

Componentes de un RouterComponentes de un Router

NVRAM = Non Volatile RAMAlmacena el archivo de configuración inicial. Retiene el contenido cuando se apaga o reinicia el router. FLASHGuarda la imagen del sistema operativo (IOS).Permite que el software se actualice sin retirar ni reemplazar

chips en el procesador. Retiene el contenido cuando se apaga o reinicia el router. Puede almacenar varias versiones del software IOS. Es un tipo de ROM programable, que se puede borrar

electrónicamente (EEPROM).

Componentes de un RouterComponentes de un RouterROMGuarda las instrucciones para el diagnóstico de la prueba al

inicio (POST= Power On Self Test). Guarda el programa bootstrap y el software básico del sistema

operativo. Requiere del reemplazo de chips que se pueden conectar en el

motherboard para las actualizaciones del software. INTERFACESConectan el router a la red para permitir que las tramas entren y

salgan. Pueden estar en el motherboard o en un módulo aparte.PUERTO DE CONSOLAProporciona acceso para la configuración inicial.PUERTO AUXILIARProporciona acceso para la configuración remota.

Interfaces del RouterInterfaces del Router

Funciones Principales del RouterFunciones Principales del Router

1) Determinación de la mejor ruta.2) Conmutación de paquetes a la interfaz correcta. Funciones que logra a través de la creación de tablas de

enrutamiento y el intercambio de información de red de estas tablas con otros routers.

Son multi-protocolos porque traducen entre formatos diferentes de tramas y son capaces de intercambiar información de diversos protocolos de enrutamiento.

El Rol del Router en la LANEl Rol del Router en la LAN

Permite segmentar para mejorar el trafico en los segmentos, para brindar un nivel de seguridad y facilitar la administración.

El Rol del Router en la WANEl Rol del Router en la WAN

Permite interconectar LANs. Son la columna vertebral de la Internet.

Componentes Internos de los RoutersComponentes Internos de los Routers

Componentes Internos del RouterComponentes Internos del Router

CPUSe encarga de la inicialización del sistema, las

funciones de enrutamiento y el control de la interfaz de red.

Algunos modelos tienen varios procesadores.RAM Proporciona espacio de tiempo de ejecución para el

software IOS de Cisco y sus subsistemas.Se divide de forma lógica en memoria del

procesador principal y memoria compartida de entrada/salida (I/O).

Puede actualizarse agregando más DIMMs.


FLASH Se utiliza para almacenar una imagen completa del software

IOS de Cisco.Normalmente el router adquiere el IOS por defecto de la

memoria flash.Las imágenes pueden actualizarse cargando una nueva

imagen en la memoria flash.El IOS puede estar comprimido o no. En la mayoría de los routers, una copia ejecutable del IOS se

transfiere a la RAM durante el proceso de arranque. En otros routers, el IOS puede ejecutarse directamente desde

la memoria flash. Puede actualizarse agregando SIMMs o tarjetas PCMCIA.


NVRAMSe utiliza para guardar la configuración de inicio. En algunos dispositivos, la NVRAM se implementa utilizando

distintas memorias de solo lectura programables, que se pueden borrar electrónicamente (EEPROM).

En otros dispositivos, se implementa en el mismo dispositivo de memoria flash desde donde se cargó el código de arranque.

BUSESEl bus del sistema se usa para la comunicación entre la CPU y

las interfaces y/o ranuras de expansión.El bus de la CPU se usa para transferir las instrucciones y los

datos hacia o desde las direcciones de memoria especificadas.


ROMSe utiliza para almacenar de forma permanente el código de

diagnóstico de inicio (Monitor de ROM).El microcódigo de la ROM ejecuta la rutina POST (Power On

Self Test) y la carga del software IOS de Cisco desde la memoria flash a la RAM.

Algunos routers tienen en la ROM una versión básica del IOS (BootStrap) que puede usarse como fuente alternativa de arranque.

No se pueden borrar. Sólo pueden actualizarse reemplazando los chips de ROM.

Componentes Internos del RouterComponentes Internos del RouterINTERFACESSon la conexión del router con el exterior.Pueden ser fijos o modulares.Interfaces para LAN. Ej: Ethernet, Token Ring, FDDI.Interfaces para WAN. Ej: Serial DB-60, Smart Serial, BRI-U, BRI

S/T.Puertos de Consola y Auxiliar. Son puertos seriales que se utilizan

principalmente para la configuración inicial del router y para la configuración remota. Ejecutan sesiones de terminales desde el puerto de comunicaciones del PC o desde el Módem.

FUENTE DE ALIMENTACIÓNLos routers de mayor tamaño pueden tener varias fuentes de

alimentación o fuentes modulares. En los routers de menor tamaño, la fuente de alimentación puede

ser externa al router.

Conexiones de LANsConexiones de LANs

La mayoría de los routers tienen puertos Ethernet o FastEthernet.

Se conecta a un Hub o Switch.Se utiliza un cable de conexión directa.Un puerto FastEthernet requiere de un cable UTP mínimo Cat 5.En la conexión Router-PC, se requiere un cable cruzado.Cisco utiliza un esquema de codigo de color para las interfaces.

Conexiones de WANsConexiones de WANsEl Router que es el equipo terminal del abonado (CPE) es el

equipo terminal de datos (DTE). El Router se conecta al proveedor del servicio por medio de un

dispositivo del equipo de transmisión de datos (DCE).EL DCE generalmente es un módem o una unidad de servicio de

canal/unidad de servicio de datos (CSU/DSU). EL DCE se usa para convertir los datos del DTE a una forma

aceptable para el proveedor del servicio WAN.

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